Tài liệu Giáo trình bột cá dầu cá potx

Dầu cá được tách chiết từ các nguyên liệu thuỷ sản chứa nhiều dầu, thường quá trình tách chiết dầu cá gắn liền với công nghệ sản xuất bột cá.. Trong sản xuất bột cá chăn nuôi thường tận

CHƯƠNG I

NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT CÁ - DẦU CÁ

1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BỘT CÁ - DẦU CÁ

1.1.1 Giới thiệu về bột cá

Bột cá được sản xuất từ các nguyên liệu thuỷ sản khác nhau, chẳng hạn với các phế liệu, cá kém giá trị ta được bột cá chăn nuôi, với cá có giá trị ta được bột cá thực phẩm Từ bột cá có thể chế biến thành các sản phẩm cao cấp khác hoặc dùng bột cá để làm giàu thêm lượng đạm, axit amin cần thiết cho các sản phẩm thực phẩm dùng trực tiếp cho người tiêu dùng

1.1.1.1 Bột cá chăn nuôi

Cùng với sự phát triển của công nghệ chế biến thực phẩm thuỷ sản, công nghệ sản xuất bột cá chăn nuôi ngày càng phát triển Bởi lẽ: từ công nghệ chế biến thuỷ sản tạo ra nguồn phế liệu khá dồi dào, sản lượng cá tạm ngày càng tăng cao, chiếm 2/3 tổng sản lượng chung Các nước phát triển công nghiệp đòi hỏi tiêu thụ một lượng lớn về bột cá chăn nuôi

Việc sản xuất bột cá chăn nuôi có ý nghĩa kinh tế rất lớn, bởi vì công nghệ này đã tận dụng được nguồn phế liệu và thuỷ sản kém giá trị tạo nên sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp lượng đạm dễ tiêu hoá cho động vật nhằm phát triển chăn nuôi cung cấp trứng, sữa, thịt cho con người Bột cá là sản phẩm giàu đạm, chứa từ 47 ÷ 85% là đạm tổng số, trong

đó đạm tiêu hoá và hấp thu là 80 ÷ 95% tuỳ thuộc vào phương pháp chế biến

và nguyên liệu ban đầu Khi đó đạm tiêu hoá của bột thực vật chỉ đạt từ 30 ÷ 40% đạm tổng số

Protein của bột cá là protein hoàn hảo, vì chúng chưa đủ các axit amin không thay thế và có tỉ lệ cân đối với các axit amin Hàm lượng một số axit

amin trong bột cá chăn nuôi với các chế phẩm chăn nuôi khác được thể hiện

07 Bột khô dầu đậu tương 28 28 9 6 23 52 20 16

Bảng 1-1 Hàm lượng axit amin trong một số sản phẩm chăn nuôi

- Ngoài thành phần Protein, bột cá còn chứa nhiều các Vitamin như:

B1, B2, B3, B12, PP, A, D và các nguyên tố khoáng đa lượng: P, Ca, Mg, Na,

K, , vi lượng: Fe, Cu, Co, I2,

- Bột cá có hệ số tiêu hoá cao bởi lẽ chứa nhiều đạm dễ hoà tan và hấp

thu Bột cá ở dạng khô nên còn là nguồn thức ăn dự trữ cho động vật nuôi

trong năm

1.1.1.2 Bột cá thực phẩm

Bột cá thực phẩm là sản phẩm giàu đạm, chứa nhiều đạm dễ tiêu hoá,

các vitamin, các nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng và các chất hoạt động

sinh học khác

Bột cá thực phẩm rất cần thiết cho con người, được tiêu hoá nhanh trong cơ thể sống Bột cá thực phẩm được phát triển rất mạnh ở các nước, hầu hết các nước tiên tiến đều có nhiều công ty sản xuất bột cá thực phẩm dùng cho nội địa và xuất khẩu Bột cá thực phẩm được dùng để bổ sung vào các sản phẩm như: xucxic, dăm bông, pate, chả giò, kamboko, bột canh, bột cháo, mì sợi và thực phẩm cho trẻ em, người ăn kiêng, người già yếu

Theo các chuyên gia FAO tiêu chuẩn bột cá thực phẩm cần đạt được những cơ bản sau:

Bột cá thực phẩm Canada có màu trắng, không mùi, nước chiếm 2 ÷ 3%, canxi 2 ÷ 5% (chủ yếu là photphat canxi) chất béo có ít không đáng kể, protein đạt 94 ÷ 98% (so với chất khô)

Nhật Bản thường dùng phương pháp chiết để sản xuất bột cá thực phẩm, ngoài ra Nhật Bản còn dùng phương pháp thuỷ ngân để sản xuất và thu được sản phẩm bột cá giống sữa

Trung Quốc đã nghiên cứu sản xuất bột cá thuỷ phân để cung cấp cho những người bị mắc bệnh đường ruột, dinh dưỡng kém

Ấn Độ cũng đã sử dụng các loại cá có giá trị sử dụng kém chế biến thành sản phẩm bột cá thuỷ phân giàu đạm cần thiết cho con người

1.1.2 Giới thiệu về dầu cá

Dầu cá được tách chiết từ các nguyên liệu thuỷ sản chứa nhiều dầu, thường quá trình tách chiết dầu cá gắn liền với công nghệ sản xuất bột cá Bởi lẽ cần phải tách triệt để dầu cá ra khỏi nguyên liệu trước khi sản xuất bột

cá để chất lượng bột cá tốt hơn Dầu cá có nhiều công dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau và nhất là trong thực phẩm, y dược

1.1.2.1 Dầu cá và công của nó

Dầu cá là sản phẩm chế biến từ mỡ cá luôn ở dạng lỏng Dầu cá chứa nhiều axit béo không no, có nhiệt độ nóng chảy và đông đặc thấp

Đã từ lâu người ta đã phát hiện dầu cá có nhiều công dụng trong các lĩnh vực y học, thực phẩm và các ngành công nghiệp khác

Trong y học: Dầu gan cá được dùng chữa bệnh quáng gà, còi sương, khô mắt, chậm lớn, rụng tóc, gần đây dầu cá còn được nghiên cứu sử dụng

để chữa các bệnh tim mạch, ung thư, viêm, tấy.v v Dầu cá cung cấp cho cơ thể vitamin A, D và các chất quan trọng khác như leuchithin, axit béo không thay thế.v v

Hiện nay sức tiêu thụ dầu cá trên thế giới ngày càng tăng vì các nước tiên tiến đã phát hiện mới của dầu cá là nó có khả năng phòng chống bệnh

tim mạch Bệnh xơ vữa động mạch ngày càng gia tăng do dinh dưỡng Đặc trưng của bệnh này là do hàm lượng Chlolesterol tăng cao trong máu hơn mức 200 mg%

Gần đây các chuyên gia nước ngoài đã phát hiện dầu cá có tác dụng chống viêm tấy, ban đỏ, viêm phế quản, viêm khớp, bỏng rộp.v v Đặc biệt dầu cá còn có khả năng chữa ung thư Nếu mỗi ngày, mỗi người dùng 2 gam dầu cá đặc biệt thì sự phát triển các khối u giảm đi

Dầu cá được dùng trong thực phẩm sẽ tăng trong tương lai, dầu cá được dùng làm dầu rán thực phẩm, dâu xào nấu thực phẩm.v v Trong công nghệ đồ hộp dầu cá được dùng trong các loại đồ hộp ngâm dầu Một số nước

đã sử dụng dầu cá chế tạo thức ăn trong công nghiệp nuôi cá

Ngoài các công dụng nêu trên, dầu cá còn được dùng trong công nghệ bôi trơn, công nghệ trong thuộc da hay chế tạo sơn hỗn hợp

1.1.2.2 Đặc điểm của dầu cá

- Dầu cá là dung môi hoà tan mạnh các vitamin tan trong dầu, mà ở đây chủ yếu là vitamin A, D Trong cơ thể cá, dầu cá thường tồn tại dưới 2 dạng,

đó là:

+ Dạng tự do: chứa trong các mô dầu, dạng này có thể thay đổi theo trạng thái sinh lý của cá tuỳ theo từng theo từng gia đoạn phát triển và tuỳ từng loại cá

+ Dạng liên kết: dầu cá liên kết với protein và một số chất khác,

là thành phần quan trọng của màng tế bào, của nguyên sinh chất Thành phần lipid ơe dạng liên kết thường ít thay đổi theo trạng thái sinh lý cơ thể

- Dầu cá khi đốt chảy sẽ toả nhiệt cao, do vậy có thể làm dầu rán thực phẩm

- Mùi tanh cảu dầu cá là do các chất gây tanh của cá (TMA) hoặc phần lớn do các axit không no bậc cao có mùi tanh hôi gây nên Trong dầu cá còn chứa lượng tinh dầu essentian có mùi tanh hôi khó chịu

- Dầu cá thuộc loại lipid hoàn hảo trong dinh dưỡng, vì dầu cá có nhiệt

độ nóng chảy thấp và có hàm lượng vitamin A, D, photphatit cao

1.2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BỘT CÁ - DẦU CÁ

1.2.1 Nguyên liệu sản xuất bột cá chăn nuôi và phương pháp bảo quản

Trong sản xuất bột cá chăn nuôi thường tận dụng các loại cá kém giá trị không dùng cho việc chế biến các sản phẩm cao cấp khác như: cá nhỏ, cá kém chất lượng.v v Ngoài ra cần sử dụng triệt để các phế liệu của các công nghệ chế biến khác

Để chọn qui trình phù hợp nhằm nâng cao chất lượng của bột cá sản phẩm, người ta thường phân chia nguyên liệu sản xuất bột cá và dầu cá thành hai loại thao hàm lượng lipid có trong đó:

+ Loại nguyên liệu béo: có hàm lượng lipid > 3%

+ Loại nguyên liệu gầy: có hàm lượng lipid ≤ 3%

Nguyên liệu thủy sản thường có tính chất mùa vụ và lại rất mau ươn thối nên việc bảo quản nguyên liệu để đảm bảo chất lượng sản phẩm và tiến

độ sản xuất đều đặn là vấn đề quan trọng Sau đây là phương pháp bảo quản nguyên liệu trong sản xuất bột cá chăn nuôi và dầu cá

1.2.1.1 Bảo quản lạnh

Phương pháp bảo quản lạnh là có thể sử dụng kho lạnh, nước đá để bảo quản Nhiệt độ lạnh sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc của protein, enzym và protein

của màng vi sinh vật, làm chậm quá trình trình phân giải và phân hủy của nguyên liệu Bảo quản bằng nước đá với nhiệt độ 0 – 2 oC có thể giữ tươi được 3 – 5 ngày Để tăng khả năng làm lạnh của nước đá có thể dùng hỗn hợp nước đá và muối ăn để bảo quản

Phương pháp bảo quản lạnh chỉ thực hiện trong thời gian ngắn, nếu có kho lạnh và thùng cách nhiệt thì có thể kéo dài thời gian bảo quản hơn Chất lượng bột cá thu được sẽ khá hơn

1.2.1.2 Bảo quản bằng muối ăn

Muối ăn có tác dụng phòng thối trên phương diện muối ăn ức chế hoạt động của enzym và vi sinh vật Đối với enzym, muối ăn tham gia vào liên kết của protein enzym gây đông vón protein và cấu trúc trung tâm hạot động của enzym bị thay đổi Khả năng kết hợp với cơ chất bị yếu dần, lúc đó enzym bị ức chế hoạt động

Đối với vi sinh vật, muối ăn tạo nên áp suất thẩm thấu lớn, làm cho vi sinh vật bị teo nguyên sinh do nước từ trong tế bào vi sinh vật đi ra ngoài Đồng thời, muối ăn còn làm thây đổi cấu trúc protein màng tế bào vi sinh vật Mặt khác, trong nước muối bão hòa chứa rất ít oxy, mà vi sinh vật gây thối thì thuộc loại hiếu khí, đời sống cảu nó rất cần oxy Với các lý do trên đã lý giải vì sao muối ăn có tác dụng phòng thối và được dùng trong bảo quản nguyên liệu

Ưu điểm của phương pháp này là rẻ tiền, tiện lợi, thiết bị đơn giản Nhược điểm là bột cá có vị mặn, khả năng hút ẩm cao.Trước khi sản xuất phải ngâm cho nhạt muối cho nên hao tổn nhiều các chất dinh dưỡng Việc

cô đặc dịch ép khó khăn

1.2.1.3 Bảo quản bằng axit

Axit được dùng để bảo quản nguyên liệu bột cá chăn nuôi phổ biến ở các nước như: Đan Mạch, Liên Xô cũ, Nhật Bản.v v Tác dụng của axit là phân ly cho prôtn H+ làm thay đổi pH môi trường ức chế hoạt động của enzym và vi sinh vật

Các axit thường dùng là HCl, H2SO4, HCOOH Hàm lượng axit tinh khiết được dùng tùy theo từng loại nguyên liệu

Chú ý: các axit có bán trên thị trường có nồng độ thay đổi, do vậy khi

sử dụng phải quy về lượng nguyên chất và phải theo những tiêu chuẩn của ngành về việc sử dụng liều lượng của những loại axit này

1.2.1.4 Bảo quản bằng PeSunfit

- Pesunfit Kali và Pesunfit Natri sẽ phân tích tạo thành SO2 có tác dụng

ức chế hạot động của vi sinh vật

- Lượng dùng trung bình là 2% so với nguyen liệu, về mùa hè lượng Pesunfit có thể tăng lên 1%

- Cách tiến hành: Cân lượng Pesunfit cần dùng tính theo đô tinh khiết 100% Trộn đều với nguyên liệu theo tỉ lệ qui định rồi cho vào các thùng bảo quản, dậy kín, để nơi khô ráo thoáng mát tránh ánh nắng Thời gian bảo quản 8 – 10 tháng

Lượng Pesunfit giảm dần theo thời gina bảo quản, bởi lẽ chúng thường phân tích thành SO2 và bay đi Lượng SO2 làm cho nguyên liệu có mùi hôi, nhưng khi sản xuất bột cá qua công đoạn hấp, sấy thì SO2 bay hơi khá mạnh nên chất lượng bột cá vẫn đảm bảo

1.2.2 Nguyên liệu sản xuất bột cá và phương pháp bảo quản

Nguyên liệu sản xuất bột cá thực phẩm bao gồm các loại cá không chứa độc tố Yêu cầu nguyên liệu tươi nguyên, không chứa dấu hiệu ươn

thối Nguyên liệu tốt nhất là ở dạng tươi hoặc bảo quản đông, bảo lạnh sơ bộ, bảo quản bằng đóng hộp thanh trùng Còn các bảo quản khác không cho phép

Ở Liên Xô cũ thường dùng các loại cá như: cá trích, cá nục nhỏ, cá nhám, cá mập, cá bống.v v Ở Nhật Bản thường sử dụng cá ngừ, cá thu.v v Nam Mỹ thường sử dụng cá loại gầy vì loại cá này không thích hợp cho sản phẩm đồ hộp

1.2.3 Nguyên liệu sản xuất dầu cá và các phương pháp bảo quản nguyên liệu

1.2.3.1 Nguyên liệu sản xuất dầu cá

Bao gồm các loại cá nguyên con nhiều dầu, gan cá, nội tạng cá, đầu cá hoặc các loại động vật như hà mã, hải cẩu.v v Trong đó, gan và nội tạng là nguyên liệu là nguyên liệu có giá trị để sản xuất dầu cá y học vì có hàm lượng vitamin cao

1.2.3.2 Các phương pháp bảo quản nguyên liệu

- Bảo quản lạnh: dùng nước đá hay hỗn hợp nước đá và muối, bảo quản theo tỉ lệ si với nguyên liệu là 1:1 trong các thùng cách nhiệt

- Bảo quản đông: Nguyên liệu đem rửa sạch, làm đông đến nhiệt độ < -

10oC Sau đó đem bảo quản như cá đông Thời gian trong các thùng cách nhiệt

- Bảo quản bằng phương pháp đóng hộp thanh trùng: nguyên liệu đem rửa sạch, để ráo, thái nhỏ, xếp vào hộp rồi bài khí ghép mí thanh trùng theo chế độ:

15 20

15 − −

- Bảo quản bằng chất phòng thối: Dùng NaCl tỉ lệ 10 đến 20 % tùy theo thời gian bảo quản Muối theo phương pháp muối khô, trên cùng phủ một lớp muối dày 2 cm Nếu dùng 10% và bảo quản ở nhiệt độ 5oC, sau một năm vitamin A bị tổn thất khoảng 15% so với ban đầu

- Dùng chất phòng thối khác: như NaNO2, cách tiến hành như bảo quản

cá

Dó đó phương pháp ép khô chỉ thích hợp cho nguyên liệu ít mỡ, nhưng phương pháp này quá trình công nghệ khá đơn giản, hiệu suất qui trình cao hơn Nếu có thiết bị sấy chân không thì khắc phục được các khuyết điểm trên

Đặc điểm của phương pháp ép ướt là nguyên liệu được nấu chín, sau

đó ép lúc nguyên liệu còn ướt để lấy bớt ra lượng nước và dầu Do đó, khi sấy nguyên liệu ít bị oxy hoá, chất lượng bột cá tốt, thích hợp cho nguyên liệu nhiều dầu, là phương pháp chủ yếu sản xuất bột cá, dầu cá hiện nay Dịch ép có mang theo một số thành phần dinh dưỡng phải cô đặc thu hồi để nâng cao hiệu suất thu hồi qui trình

2.1.1 Nấu nguyên liệu

Nguyên liệu được nấu chín dưới tác dụng của nhiệt độ cao protein trong nguyên liệu bị đông đặc, tổ chức cơ thịt bị phá vỡ cấu trúc, dầu, nước, protein tách ra tạo điều kiện cho khâu ép

Ngoài ra các enzym và vi sinh vật bị tiêu diệt có tác dụng phòng thối cho sản phẩm Một số chất thơm hình thành làm tăng chất lượng cho sản phẩm

Quá trình chưng nấu ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chất lượng của

bột cá, dầu cá Khi nấu cần đạt trạng thái vừa chín tới của nguyên liệu, nếu

chưa chín thì quá trình ép tách dầu, nước khó khăn Nếu chín quá sẽ gây hao

protein, hiệu suất giảm

Trong quá trình chưng nấu đại bộ phận protein bị đông đặc, một số

protein và chất có đạm bị ép đi ra cùng nước Ngoài ra trong nước ép còn có

dầu, vitamin, muối vô cơ.v v…

Trong nguyên liệu không tươi, do tác dụng phân giải của men trong

thịt cá và sự phân huỷ của vi sinh vật nên thịt cá bị mềm, lúc chưng nấu tổ

chức cơ thịt protein bị tan rã nhanh chóng, nước có nhiều đạm, đục ngầu và

kết hợp với dầu hình thành dung dịch sữa tương đối ổn định, làm cho việc

phân li dầu gặp nhiều khó khăn

Nhiệt độ chưng nấu đối với sản lượng, chất lượng của bột cá, dầu cá

ảnh hưởng rất lơn Thời gian càn thiết nấu chín dài hay ngắn là tuỳ theo loại

cá, to nhỏ, độ tươi của nó và phương pháp chưng nấu Đối với nguyên liệu

tười thì bám chặt vào xương và trên xương sống không có dấu vết máu

Để tăng hiệu quả chưng nấu đối với cá to nên cắt nhỏ Cắt nhỏ làm

cho một phần tế bào bị phá vỡ, do đó trong quá trình nấu nhiệt dễ truyền vào

bên trong Vì nguyên liệu to, bên ngoài nấu quá nhiều, protein bị thuỷ phân,

nhưng bên trong thì chưa chín Đặc biệt đối với nguyên liệu nhiều dầu thì sự

truyền nhiệt vào bên trong càng khó hơn, chậm hơn

Loại nước

sử dụng

Thành phần nướp %

Chất khô %

Chất hữu

cơ %

Tro % Đạm % H3PO4 % Mỡ % Muối %

3.95 4.01

2.42 2.93

1.53 1.07

0.44 1.56

0.18 0.18

4.93 4.91

3.25 3.56

1.68 1.26

0.57 0.63

0.27 0.28

−

−

77.61 79.54

9.92 9.29

10.09 10.84

3.17 4.25

15.19 13.63

1.75 1.47

Bảng 2-1 So sánh thành phần của bột cá, nước ép, nước nấu trong điều kiện chưng nấu

bằng nước ngọt và nước biển

Thiết bị chưng nấu có 2 hai loại: sản xuất dây chuyền và ngắt đoạn Sản xuất thủ công thường dùng nồi và đun nóng trực tiếp, thường dung nồi 2

vỏ và đun nóng gián tiếp

2.1.2 Ép

1 Khái niệm cơ bản của quá trình ép

Mục đích của khâu ép là lấy được hết dầu từ nguyên liệu đã nấu chín Khi nấu chín tế bào bị vỡ, dưới tác dụng của lực ép dầu, nước và một số chất hoà tan được tách ra

Công thức của Poisenille có thể xác định thể tích chất lỏng cháy ra trong quá trình ép

r P V

8

4 η

τ π

=

(2-1) Trong đó:

V: Thể tích chất lỏng chảy ra

P: áp lực

r: Bán kính ống tiêm mao

τ: Thời gian chất lỏng chảy ra

P: Độ dài của ống tiên mao

η: Độ nhớt của chất lỏng

Công thức trên không hoàn toàn phù hợp với quá trình ép vì nó không phản ánh được sự biến đổi của các nhân tố trong quá trình ép như sự thay đổi độ dài và đường kính của ống tiên mao, thể tích của vật liệu, áp lực của chất lỏng.v.v…Do vậy, công thức trên chỉ biểu thị quá trình ép trong một khoảnh khắc thời gian khi các nhân tố này thay đổi rất ít

Vậy muốn ép dầu trong nguyên liệu phải có những điều kiện sau đây:

- Trong các ống tiên mao của của vật liệu ép, áp lực của dầu phải lớn

- Đường kính của ống tiên mao phải lớn để chất lỏng dễ dàng thoát

ra,

- Độ dài của ống tiên mao phải ngắn nhất

- Diện tích bề mặt vật liệu ép phải lớn

- Độ nhớt của chất lỏng phải nhỏ

2.1.3 Sấy khô

Trong phương pháp ép ướt, bã ép có độ ẩm bằng 40 – 50 % Bã ép được làm khô đến độ ẩm 10 – 12 %

Trong quá trình làm khô, áp lực hơi nước trên bề mặt bột cá lớn hơn

áp lực của môi trường xung quanh Khi đó, diễn ra quá trình khuếch tán

ngoại và khuếch tán nọi cho đến khi áp lực hơi nước trên bề mặt bột cá bằng

áp lực hơi nước của môi trường xung quanh thì ngẳn

Để nâng cao hiệu quả làm khô, cần nâng cao nhiệt độ môi trường, làm tơi nguyên liệu.v v…

Những biến đổi của bột cá trong quá trình làm khô:

- Lượng nước giảm

- Dầu bị oxy hóa

- Tỉ lệ tiêu hóa protein thay đổi do protein đông đặc biến tính

2.1.4 Tách kim loại - Nghiền sàng

2.1.4.1 Tách kim loại

Mục đích khâu này nhằm tách loại các mảnh vụn kim loại rơi vào từ khâu đánh bắt, thu mua để bảo vệ cho máy nghiền sàng Thường dùng nam châm điện để tách kim loại

2.1.4.2 Nghiền sàng

Bột cá sau khi làm khô thường không mịn, gây khó khăn cho động vật khi ăn, đồng thời gây khó khăn trong phối trộn thức ăn

2.1.5 Xử lý chất lỏng ép được

Trong công nghiệp sản xuất bột cá theo phương pháp ép ướt thường

có một lượng nước rất lớn (50 – 70 % khối lượng nguyên liệu)

Trong đó, NTS từ 6 ÷ 15 % bao gồm các mảnh vụn thịt cá, protein hoà tan, gelatin, acid amin, các chất có đạm khác Ngoài ra dịch ép còn chứa lượng dầu cá, khoáng, vitamin Vì vậy, việc xử lý dịch ép để thu hồi các chất dinh dưỡng và dầu cá là rất cần thiết

Vì chất lỏng ép được có nhiều protein và những vật chất khác tồn tại nên rất dễ thối, đặc biệt ở nhiệt độ từ 25 – 40 oC Do đó, trong quá trình lắng đọng nhiệt độ không được thấp dưới 50 oC

Hình dạng của bình cũng ảnh hưởng đến sự lắng động của chất lỏng, nói chung những bình lắng đọng có đường kính lớn và không cao thì năng lực lắng đọng lớn, vì năng suất của bình lắng đặng có liên quan với diện tích

bề mặt của nó và không có liên quan gì với chiều cao

Dầu cá từ bình lắng đọng lấy ra, còn có một ít nước, protein và những tạp chất nổi Để loại đi những tạp chất đó có thể tiến hành rửa vài ba lần Phương pháp là dùng nước nóng hoặc nước muối đổ vào rồi khuấy đều, cuối cùng phân ly dầu và nước, ta cũng có thể dùng hơi nước trực tiếp tiến hành rửa

Dầu cá sau khi rửa vẫn có một ít nước, nếu không tìm cách loại bỏ thì

có thể làm cho dầu bị phân giải Phương pháp khử nước thường dùng là ly tâm hoặc đun nóng (tốt nhất trong điều kiện chân không)

b) Phương pháp phân ly

Trong các xưởng sản xuất bột cá, dầu cá hiện đại, máy ly tâm gần như thay thế toàn bộ bình lắng đọng Không những là vì máy ly tâm có hiệu suất cao, thao tác liên tục mà thiết bị của nó còn chiếm diện tích nhỏ, lao động nhẹ và dễ dàng bảo đảm vệ sinh cho nhà máy

Cần chú ý dùng máy ly tâm phân ly dầu, nếu trong dung dịch có nhiều chất rắn thì trước lúc vào máy, dung dịch phải đi qua sàng rung động để loại

đi những vật chất to, vì máy ly tâm không thích ứng với những dung dịch có nhiều vật chất rắn

2.2 CÔNG NGHỆ ÉP KHÔ

Công nghệ sản xuất bột cá bằng phương pháp ép khô có thể chia ra mấy loại sau:

- Sấy khô trực tiếp bằng không khí nóng: Phương pháp này thích

hợp với nguyên liệu ít mỡ, tiết kiệm được động tác ép, sau khi sấy khô một lần, xay nhỏ, sàng thì được thành phẩm Thiết bị và công nghệ này đều rất đơn giản, hợp với việc sản xuất nhỏ

- Sấy khô trực tiếp bằng chân không: Phương pháp này được áp

dụng rộng rãi ở Liên Xô và được coi là một phương pháp sản xuất rất hợp lý,

vì sấy khô bằng chân không nên có thể tránh được những khuyết điểm của phương pháp sấy khô bằng không khí nóng, bột cá thành phẩm có chất lượng cao Ngoài ra, phương pháp này không phải qua bước ép, do đó chất dinh dưỡng của thành phẩm không bị tổn thất, thích hợp cho những dạng nguyên liệu ít mỡ

- Sấy khô bằng không khí nóng – ép: Ưu điểm của phương pháp

này là nguyên liệu sau khi sấy khô một lần thì tiến hành ép, vì khi ép thành phần nước trong nguyên liệu đã giảm, do đó chất ép được chủ yếu là dầu cá Như vậy không làm tổn thất tới thành phần hòa tan trong nước có trong

nguyên liệu Và khuyết điểm lớn nhất của phương pháp này là khi sấy khô nguyên liệu trong không khí nóng thì dầu trong nguyên liệu bị oxy hóa và làm giảm phẩm khi ép có thê tránh được sự mất mát thành phẩm có tính hòa tan trong nước, vì đã ép nên tỉ lệ dầu còn lại trong bột cá rất thấp Phẩm chất bột cá tương đối cao, tuy vậy còn thu được dầu cá là sản phẩm phụ nữa

2.2.1 Sấy khô bằng không khí nóng – ép

Phương pháp ép khô chỉ thích hợp cho loại nguyên liệu ít chất béo Đặc điểm công nghệ của nó là: nguyên liệu được đem ép, hàm lượng nước trong nguyên liệu khô không quá 10% do đó không cần phải sấy khô nữa Thành phần trong dung dịch ép chủ yếu là dầu cá, hàm lượng nước trong đó rất thấp, protein tương đối nhiều, dùng máy lọc để phân ly protein ra thì được dầu cá thô

Quá trình sấy khô của phương pháp này trên thực tế bao gồm cả nấu

và sấy khô Nguyên liệu tươi, chưng gián tiếp dưới nhiệt độ từ 75 – 80 oC rồi vừa khấy vừa sấy khô Nguyên liệu có hàm lượng nước từ trên 70% giảm tới trên 10% phải mất từ 3 đến 4 giờ Khi nguyên liệu vận chuyển tới tới nhiều trong một lúc, không kịp chế biến có thể chưng khô tới khi hàm lượng nước chỉ còn 20 – 30% Chưng đến mức độ ấy chỉ cần 1 giờ 30 phút - gọi là bột ướt Loại bột ướt bán thành phẩm này có thể để được từ 4 – 5 ngày, khi chưng khô lần thứ hai chỉ cần một giờ là được bột cá khô Có thể phơi nắng

để làm làm khô bột cá như thế sẽ ít tốn nhiên liệu

Máy sấy khô là một cái ống tròn nằm ngang, trên trục giữa của nó có lắp bộ phận khuấy kiểu hình tam giác Trong quá trình chưng khô nó luôn luôn chuyển động theo chiều của kim đồng hồ làm cho nguyên liệu được khuấy đều Khi lấy nguyên liệu ra thì nó chuyển động ngược lại với chiều

của kim đồng hồ Nguyên liệu đã chưng khô được mặt nghiêng của hình tam giác trên bộ phận khấy đẩy ra của lấy nguyên liệu

Hình 2 –1 Thiết bị sấy nằm ngang

Trình tự sấy khô cũng giống như trình tự sấy khô trong sản xuất bằng phương pháp ép ướt Chất béo trong nguyên liệu ví tiếp xúc với nước nóng

và không khí trong quá trình làm khô nên dễ bị oxy hóa và bị phân thủy phân, do đó làm giảm chất lượng của bột cá và dầu cá

Một số loại nguyên liệu trong quá trình chưng khô có hiện tượng dính vào thành thiết bị Để chống lại hiện tượng này có thể cho thêm nguyên liệu nhiều xương hoặc nguyên liệu khác như tôm, tép nhỏ vào quá trình chưng khô

Nếu ta áp dụng chưng khô 2 lần trước chưng khô 1 giờ, lấy ra phơi nắng 1 ngày rồi lại chưng khô lần 2 như vậy cũng có thể khắc phục được hiện Bột khô sau khi chưng có hàm lượng nước khoảng 10%, loại bỏ những miếng xương lớn và tiến hành ép Để hiệu suất ép cao thì cần ép khi bột cá

có nhiệt độ từ 90 – 110oC, khi đó dầu chảy ra ta thu dầu

Điều kiện ép khác nhau tuỳ theo từng loại nguyên liệu Nếu cá ít chất béo thì hàm lượng nước trong nguyên liệu phải tương đối cao hơn nguyên liệu nhiều chất béo Sau khi ép khô, cá được nghiền sàng và ta được bột cá

Hàm lượng lipid trong bột cá thành phẩm thưc hiện theo phương pháp này

có thể trên dưới 10%

Trình tự

Nguyên liệu vào

Bảng 2-2 Cân bằng vật liệu của phương pháp ép khô

2.2.2 Sấy chân không – ép

Để tránh hiện tượng oxy hoá dầu quá trình chưng khô thực hiện bằng

thiết bị sấy khô chân không Điều kiện công nghệ sản xuất từ nguyên liệu ít

chất béo và nhiều chất béo bằng phương pháp sấy khô chân không – ép dựa

trên cơ sở thực nghiệm

a Quy trình công nghệ đối với nguyên liệu ít mỡ (Chế biến 2500

kg nguyên liệu)

- Thoát khí trong máy sấy 08

- Nấu 27

- Giảm áp suất (độ chân không 500

Chú ý: vì nguyên liệu ít mỡ nên không ép

b Quy trình công nghệ đối với nguyên liệu nhiều lipid cho khâu sấy khô

- Tăng nhiệt độ máy sấy làm cho áp

suất hơi chưng cất gián tiếp 0.5 – 0.7

atm

20

- Sấy ở điều kiện 300 – 400 mmHg

và áp suất hơi chưng gián tiếp 1.5

atm

80

- Sấy ở điều kiện 300 – 400 và áp

c Quy trình công nghệ đối với nguyên liệu nhiều lipid cho khâu sấy khô

THAO TÁC THỜI GIAN (phút)

2.3 XỬ LÝ KHÍ THỐI TRONG SẢN XUẤT BỘT CÁ CHĂN NUÔI

2.3.1 Nguyên nhân tạo khí thối

Trong quá trình chưng nấu, sấy khô một lượng khí thổi thoát ra bao gồm: NH3, amin bay hơi, H2S, PH3, Indol, Skatol, Phenol, Cresol v v làm

ô nhiểm môi trường xung quanh

Các chất gây thối do có sẵn trong nguyên liệu hoặc các chất bị phân huỷ trong quá trình hấp nấu, sấy ở nhiệt độ cao Nguyên liệu sản xuất bột cá chăn nuôi là nguyên liệu thường tận dụng nên có khi nguyên liệu đã chứa khá nhiều các chất thối kể trên

2.3.2 Phương pháp khử thối

Trong sản xuất bột cá người ta thường sử dụng phương pháp đốt cháy

và ngung tụ để khử khí theo sơ đồ nguyên lý hình

Dùng nhiệt độ từ 550 – 800 oC đốt cháy khí thối, sau đó dẫn qua hệ

thống ngưng tụ, cho luồng khí đốt đi ngược chiều với nước xối từ trên xuống,

phần lớn các khí hoà tan trong nước cho chảy xuống hầm rút Còn một phần

nhỏ khí không tan sẽ thải trên tháp cao

Bình ngưng tụ kiểu hỗn hợp chủ yếu là do những thùng đứng hình trụ

làm thành Giữa các tùng có ống dẫn nối với nhau Bên trong có những lá

chắn Nước từ vòi phun chảy xối xuống Khí thối từ ống dẫn đi ngược lên

Trong quá trình đó khí hoà tan trong nước chảy ra ngoài hầm hút

Khí thối từ trên thùng theo ống dẫn khí vào thùng tiếp tục khử thối,

thường dùng hai thùng khử thối Nước từ các thùng chảy xuống theo ống

dẫn ra ngoài Khí thối sau khi khử xong từ bình ngưng tụ cuối chảy vào bình

8 qua ống để ra ngoài

2.4 TÍNH TOÁN VỀ SẢN PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH ÉP

2.4.1 Tính toán về sản phẩm

2.4.1.1 Tính toán về sản phẩm trong quá trình chưng nấu

Những con số đã cho biết:

Năng suất của thiết bị 1,250 kg/giờ

Thành phần hoá học trung bình của nguyên liệu: dầu 10%, nước 65%,

Những thay đổi trong khi

0

112

0 _

125 924.5 312.5 1,362

9

68

23

100

Bảng 2-1 Thành phần hoá học của nguyên liệu sau khi chưng nấu

2.4.1.2 Tính toán sản phẩm trong quá trình ép

Những thông số đã biết:

Lượng nước của nguyên liệu 68%

Lượng dầu trong nguyên liệu 9%

Lượng chất khô trong nguyên liệu 23% (chất khô)

Lúc ép chất khô tổn thất 20% (số thực nghiệm)

Lượng dầu còn lại trong bột cá 8%

Lượng nước trong bã ép ra 45%

- Sản lượng bột cá sau lúc ép:

B

m n

P Y

100 (

Trong công thức:

P: Lượng chất khô

n: Lượng chất khô tổn thất (trong chất lỏng ép ra)

m: Lượng dầu trong bột cá

B: Lượng nước trong bã ép

Do đó: 100 45 454

) 8

* 01 0 1 )(

20 100 ( 5 312

Trong công thức K là lượng nước ngưng tụ = 112 kg

- Lượng dầu còn lại trong bã ép

20 100

8 ) 100

20

* 5 312 5 312 ( 100

) 100

= P Pn m A

100

125 – 20 = 105 312.5 – 250 = 62.5

908 – (105+62.5) = 740.5

908

11.4 6.8 81.8

100

Bảng 2-3 Thành phần hoá học của bã ép và chất lỏng ép ra

2.4.1.3 Tính toán sản phẩm trong quá trình làm khô

Những thông số đã biết:

Lượng bột cá cho vào máy sấy Y = 454

Lượng nước trước lúc sấy W1 = 45%

Lượng nước sau khi sấy W2 = 12%

Lượng chất khô tổn thất trong lúc sấy 1.5%

Lượng bột cá tổn thất trong lúc nghiền 2.0%

Lượng dầu trong chế phẩm g = 20 Kg

Lượng nước bốc hơi trong một giờ:

167 12 - 100

12 - 45 - 454

Kg Trong quá trình làm khô lượng bột cá mất vào trong khi chưng 1.5%,

do đó trong một giờ lượng tổn thất là:

7 3 100

5 1

* 250 100

5 1

* 3 283

* 02

Đối với nguyên liệu, tỷ lệ thành phẩm: 1250 277 =22.1%

2.4.2 Tính toán về nhiệt lượng

2.4.2.1 Tính lượng nước bốc hơi ra (cân bằng vật chất)

Gọi W là lượng nước bốc hơi ra khỏi bột cá khi sấy

G1 là trọng lượng bột cá trước khi sấy (kg)

G2 là trọng lượng bột cá sau khi sấy khô (kg)

W1 là độ ẩm của bột cá trước khi sấy (%)

W2 là độ ẩm của bột cá sau khi sấy (%)

W

100 − 2

Vậy trọng lượng khô của bột cá trước và sau khi sấy sẽ là:

2

W 100

W 100

−

−

= G G

kg/giờ

Ta biết rằng lượng nước W thoát ra bằng: W = G1 – G2

W 100 ( W

2

1 2

2

2 1 1

−

= G

kg/giờ

2.4.2.2 Tính lượng nhiệt cần thiết để sấy khô sản phẩm

- Nhiệt lượng đem vào lò sấy

Theo tác nhân sấy không khí do quạt thổi vào

Q1 = L.I1.W

Ở đây L: lượng không khí đưa vào thiết bị sấy kg/giờ

I1: hàm lượng nhiệt của không khí khô đó

Theo sản phẩm đem vào sấy

Q2 = G.C.tđ.W1

G: khối lượng phần khô của sản phẩm

C: tỷ nhiệt của sản phẩm

tđ: nhiệt độ ban đầu của sản phẩm

Nhiệt theo lượng ẩm nằm trong vật liệu

Q3 = ϖ.tđ

(ϖ là lượng ẩm mang vào thiết bị sấy theo sản phẩm)

Nhiệt theo các phương tiện vận chuyển sản phẩm vào thiết bị sấy:

Q4 = GT.C.tđT W

GT: là khối lượng các phương tiện vận chuyển

CT: là tỷ nhiệt của vật liệu chế tạo phương tiện vận chuyển

d T

t : nhiệt độ ban dầu của phương tiện vận chuyển

Nhiệt độ không khí được đốt nóng trong caroliphe Q5

Nhiệt đốt bổ sung tác nhân sấy Q6

6 5 4 3 2

Q

Q s = + + + + +

- Nhiệt lượng ra khỏi lò sấy gồm có:

Nhiệt theo không khí ra khỏi thiết bị sấy gồm có:

Q1 = L.I2.W (I2 là hàm lượng ẩm của không khí thoát ra j/kg)

Nhiệt theo sản phẩm ra khỏi thiết bị sấy:

Q2’ = G.C.tc.W (tc: nhiệt độ cuối của sản phẩm khi ra khỏi thiết bị sấy)

Nhiệt theo lượng ẩm tách ra

Q3’ = ϖ.iW i: enthanpy của hơi nước kj/kg

Nhiệt theo phương tiện ra khỏi thiết sấy

Q4’ = GT.CT.tcT W Nhiệt mất mát qua môi trường xung quanh Qm Tổng nhiệt lượng ra hkoỉ thiết bị sấy:

Qr = Q’1 + Q’2 + Q’3+ Q’4 + Q’m

Cân bằng nhiệt lượng biểu thị như sau:

Qs = Qr

Từ đó ta xác định được nhiệt lượng cần thiết để sấy là:

Q5 + Q6

Q5 + Q6 = L (I2 – I1) + G.C(tc – tđ) + ϖ (i – tđ) + GT.CT(tcT – tđT) + Qm

Như vậy nhiệt lượng cần thiết để sấy khô sản phẩm bao gồm tiêu hao

để đun nóng không khí L (I2 – I1) để đun nóng sản phẩm G.C (tc – tđ) và để làm bay hơi nước ϖ (i – tđ) và mất mát ra môi trường xung quanh Qm

Do đó, cần áp dụng phương pháp chiết nhất là trong sản xuất bột cá thực phẩm Bột cá sản xuất bằng phương pháp chiết nhất là trong sản xuất bằng phương pháp chiết có nhiều ưu điểm Thường với nguyên liệu nhiều

mỡ thì dùng phương pháp ép lấy ra một phần dầu, sau đó dùng phương pháp chiết để rút dầu còn lại, đối với nguyên liệu ít mỡ thì có thể dùng 1 trong các phương pháp đó

3.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG QUÁ TRÌNH CHIẾT

Quá trình dung môi hòa tan dầu trong nguyên liệu trên cơ sở là quá rình khuếch tán Do cấu tạo của tế nguyên liệu khá phức tạp nên quá trình chiết chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố

Trong quá trình chiết dầu trong nguyên liệu tồn tại hai trạng thái: + Dạng tự do: Khi tế bào vỡ dầu tự do dễ dàng chảy ra và hòa tan vào dung môi

+ Dạng liên kết: Việc hòa tan là khó khăn hơn cần phải có yếu

tố công nghệ hỗ trợ để hiệu quả chiết cao hơn

Về lý thuyết khuếch tán người ta thường nghiên cứu hai quá trình khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu

Khuếch tán phân tử: khuếch tán phân tử là sự di chuyển lẫn nhau

giữa các phân tử khác nhau Cường độ về lực phân tử của dầu tương tự như